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全球的十大科学热词有哪些

时间:2021-12-04 11:24:43 科学热词 我要投稿

全球的十大科学热词有哪些

  我们很多人都知道科学与生活息息相关,但是很多人都不知道最近热门的科学热词。下面是百分网小编为你精心推荐的全球的十大科学热词,希望对您有所帮助。

  十大科学热词

  引力波

  美国加州理工学院、麻省理工学院以及“激光干涉引力波天文台”的研究人员宣布,LIGO探测器在2015年9月14日探测到来自于13亿光年以外两个黑洞合并的引力波信号GW150914,证明了爱因斯坦广义相对论预言中的引力波。这是一个震惊世界的大发现。

  在广义相对论中有一个重要预言,即大质量天体发生碰撞、超新星爆发等极端宇宙事件会产生强大的引力波。它是一种时空涟漪,就像波一样传递开来。这代表着一种全新的宇宙观:时空是相互交织的、动态的,可以伸展、收缩、震动。这一百年来,科学家一直在寻找引力波,但都没有发现。而在广义相对论发表近一百年后,科学家终于证实了它的存在,这也给黑洞的存在提供了最直接的证据。

  LIGO于上世纪90年代开始建造,在美国路易斯安那州利文斯顿和华盛顿州汉福德各建造了一个,主要采用了干涉仪的原理寻找引力波踪迹。当引力波通过时,局部空间会被拉伸和挤压,而干涉仪可以被用来探测这种拉伸和挤压。每台LIGO干涉仪有两个互相垂直的长达4千米的干涉臂,激光束可以在其两端的反射镜之间来回反射。引力波的通过会使得双臂分别延长和收缩,一个变长另一个变短,反之亦然。由于干涉臂的长度变化,激光束从一端到另一端的时间会有所变化。这意味着这两个光束不再“同步”,从而产生“干涉”图案。问题是,引力波信号从遥远的宇宙传来时已经变得非常微小,干涉臂的长短变化微乎其微。

  LIGO系统的第一代实验设备在2001—2010年间没有任何收获。为达到几近疯狂的灵敏度要求,在此后几年里,LIGO探测器的几乎每一个方面都被升级过,灵敏度比第一代有了10倍以上的提高。无比幸运的是,这次GW150914出现的信号很强。

  引力波的发现之所以轰动全球,并不仅仅因为它检验了爱因斯坦的预言是否正确。探测引力波将有助于探测宇宙中情况最为极端的角落——黑洞的视界、超新星的最深处、中子星的内部结构——那些常规望远镜完全无法接近的区域。中国的科学家在回答是否有必要继续建设引力波探测基地并推动与此有关的理论研究时,答案也是肯定的。因为,它将让人类的天文学研究进入一个崭新的阶段。

  人机大战

  3月9日至15日,在韩国首尔,韩国围棋九段棋手李世石与人工智能围棋程序“阿尔法围棋”(AlphaGo)进行人机大战。比赛采用中国围棋规则,最终结果是人工智能阿尔法围棋以总比分4:1战胜人类代表李世石。

  “阿尔法围棋”,美国谷歌公司旗下人工智能公司“深度思维”开发的智能软件。其最大的特点是会“深度学习”。

  棋类智力对战游戏,历来是计算机“智能”水平的试金石之一。计算能力、判断能力、思考甚至学习能力,都可在胜负分明的棋盘上得以检验。人工智能与人类棋手的对抗一直在上演,此前在三子棋、跳棋和国际象棋等棋类上,计算机程序都曾打败过人类。

  围棋被视为人机对决的“最后一块棋盘”。由于棋盘上变化繁复,“千古不同局”,计算机也无法仅通过“蛮力”来取胜。也因此,许多专家认为,电脑要想攻陷人类智慧的这一堡垒,至少再过10年。

  但技术发展似乎超出了多数人的想象。2015年10月,人工智能程序“阿尔法围棋”5:0横扫欧洲围棋冠军、职业围棋二段樊麾,这是人工智能程序首次在不让子的情况下战胜职业围棋手。

  随后,“阿尔法围棋”所属公司向李世石发出邀约,他是过去十年获得围棋冠军头衔最多的人。除了樊麾认为“结果真的难以预测”,多数人包括李世石本人都表示战胜计算机的可能性比较大。结果出乎众人意料,“阿尔法围棋”胜出。

  而这一结果更增加了人们对于“电脑超越人脑”的担忧。对此,有学者认为,人机大战对于人工智能的发展意义很有限。解决了围棋问题,并不代表类似技术可以解决其他问题,自然语言理解、图像理解、推理、决策等问题依然存在,人工智能的进步被夸大了。

  有意思的是,围棋人机大战期间,相关报道充斥国内各种媒体的头条,风头完全盖过了足球、篮球这些风靡世界的运动。就连围棋普及率极低的欧美国家,英国广播公司(BBC)、路透社、美联社这些主流媒体也对比赛进行了详细报道,这在以往几乎是不可能的。可以说,“阿尔法围棋”的胜利不单单是比赛本身,还为人工智能打造了一场全球性的科普。

  基因测序

  2015年初美国奥巴马政府颁布“精准医疗计划”,今年3月科技部也将精准医疗列入重点研发计划,以基因测序为基础的精准医疗受到中美两国政府的高度重视。

  随着基因检测成本急速下降至1000美元左右,极大地扩展基因检测的应用领域和应用人群。市场寄希望于它能在生殖和遗传病领域、肿瘤个性化治疗,尤其是精准用药方面,以及复杂慢病等方面的个体用药指导方面,发挥巨大的作用。

  2007年全球基因测序市场规模为7.9亿美元,到2014年市场规模为54.5亿美元,预计2018年全球基因测序市场规模将超过110亿美元。2015年开始至今,基因检测赢得了来自资本和创业者的高度青睐。

  在国内,基因测序上游设备制造环节目前处于国外垄断状态,且进入技术门槛非常高,一般企业难以从上游设备制造环节切入市场。相较于上游设备制造环节,中游的基因测序服务在技术门槛上相对要低一些。近几年,尽管卫计委和药监局对基因测序临床应用市场加强了管理,但消费级基因测序服务企业层出不穷,目前已有超过150家企业和机构从事基因测序相关业务。国内提供基因测序服务的机构呈现逐年增长的趋势,随着测序服务机构数的增长,测序服务市场的竞争也将趋于白热化。

  然而,基因检测主要是服务于科研和临床的,二者都是严谨且有其内在规律的领域,注定了基因检测的发展将很漫长。目前,由于数据解读的滞后导致基因测序在临床治疗上的价值还未展现。即便是在消费市场,除了玩转概念以外,基因检测的结果究竟代表什么含义检测机构并不清楚,更不可能提供真正有效的干预和服务。

  更何况,基因检测能提前检测出的遗传疾病、肿瘤等,除了遗传因素外,疾病的发生还与环境、个人生活习惯等关系也很紧密,而环境因素包括化学性、物理性及生物性因素等等由于多基因疾病的原因复杂,很难单纯从基因来得到有效的防治疾病信息,因此也很难应用到临床上。

  以基因测序为基础的精准医疗,恐怕还需要医学基础科研很长时间的探索和积累。

  免疫疗法

  4月12日,21岁的西安电子科技大学大学生魏则西因患滑膜肉瘤不治身亡。这起事件之所以引发社会强烈关注,是因为它通过百度搜索在武警北京总队第二医院接受了号称“最先进技术”的生物免疫疗法——DC-CIK疗法,这项技术本身也被推到了风口浪尖。

  免疫治疗又叫生物治疗,是一种通过提高自身免疫力去抵抗癌症的治疗方法。利用身体自己产生的,或实验室合成的化学物质来提高或者修复人体免疫系统功能,使其更强大、更灵敏,从而对抗癌细胞。

  2011年,三名科学家因在免疫系统方面的贡献获得了诺贝尔生理医学奖。这是对自体免疫细胞治疗临床应用所取得疗效的肯定。

  其中,美国洛克菲勒大学的免疫学家和细胞生物学家拉尔夫·斯坦曼发现,免疫系统中的树突细胞(DC细胞)及其在适应性免疫反应,即以自身调控方式适应并清除体内微生物过程中的作用,构成免疫反应的后续步骤。DC细胞是目前已知体内功能最强、唯一能活化静息T细胞的专职抗原提呈细胞。DC本身并不杀伤肿瘤细胞,但它能够摄取、加工并提呈抗原给T细胞,启动特异性T细胞抗肿瘤免疫反应。

  CIK细胞是细胞因子诱导的杀伤细胞,可以通过发挥自身细胞毒性和分泌细胞因子等途径杀伤肿瘤细胞。因此,DC-CIK细胞治疗技术是利用DC和CIK细胞联合应用治疗肿瘤的免疫细胞治疗技术。

  但是,目前DC-CIK治疗只能对少数病人起到一些特异的作用,总体效应不大,不能做为主要治疗手段,而是作为手术、放疗、化疗之外的一种辅助治疗手段。DC-CIK在美国因多次临床试验失败,也没有被推广。

  不过,这不意味着免疫疗法是无用的。事实上,免疫疗法是一个大类别,它可以分为若干类别。抗PD-1抗体是近年来最成功的免疫治疗方法,拥有很好的治疗效果,例如它可对将近20%的晚期肺癌患者有效果,美国FDA已经批准了抗CTLA-4和抗PD-1抗体作为抗肿瘤药物投放市场;CAR-T细胞免疫治疗对血液肿瘤方面的治疗可以起到积极作用,它在美国用于复发淋巴细胞白血病的临床试验,达到了70%~90%的完全缓解率,但该疗法尚未正式获得FDA批准。

  科学素质基准

  4月18日,科技部、中宣部发布了关于印发《中国公民科学素质基准的通知》及《中国公民科学素质基准》,不曾想一石激起千层浪。

  《通知》指出,《基准》是科技部等20个部门参加制定的,旨在建立《科学素质纲要》实施的监测指标体系,定期开展中国公民科学素质调查和全国科普统计工作,为公民提高自身科学素质提供衡量尺度和指导。《通知》要求各地各部门认真组织党政机关干部、工人、农民、科技和教育工作者、部队官兵、学生等社会各界人士学习。

  《基准》共有26条基准、132个基准点,适用于18岁以上公民,“基本涵盖公民需要具有的科学精神、掌握或了解的知识、具备的能力”。其26条基准包括:崇尚科学,具有辨别信息真伪的基本能力;掌握基本的数学、物理、化学、天文、地理、生物和人体生理知识;知道常见疾病和安全用药的常识;掌握常见事故的救援知识和急救方法等。

  4月23日,陈学雷等8位学者在科学网上发表署名文章,提出《基准》存在一些不严谨、不科学的问题。主要有三方面,一是某些条目存在错误或不准确、不严谨之处。二是某些说法本身存在很大争议,远非学术界的共识,甚至与现代科学认识有明显的冲突。三是有些内容是日常生产、生活应该具备的常识或技能,但其中许多内容与一般所说的科学素养并没有直接的关系,似不宜全部纳入科学素养范围。

  对此,科学哲学及科学史界的学者有不同的看法。他们认为,总体来说,《基准》有进步,应当肯定。

  《基准》确实存在一些问题,比如“指导思想的局限性上”,过多地把基准点设置成科学常识的基本点,把科学素质变成科学百科常识竞赛;过于强调和突出意识形态;把伦理的、人文的内容列入科学素质里等。

  对于争论最大的“阴阳五行、天人合一”等内容纳入《基准》,他们赞成并表示这是一个进步,表明起草人的科学观有了改进,考虑到了中国文化的因素,没有照搬西方科学的基准。

  不过,他们都认为,能引发争论是好事,并希望这个讨论能够持续、理性地展开,最终达到共识,进而形成一套符合中国国情的科学素质基准。

  巴黎协定

  4月22日,全球174个国家及欧盟代表聚集在美国纽约联合国总部签署《巴黎协定》。此后,中国、美国和欧盟相继批准气候变化《巴黎协定》的决议。

  2015年12月12日,《联合国气候变化框架公约》近200个缔约方在巴黎气候变化大会上一致同意通过《巴黎协定》,为2020年后全球应对气候变化行动作出安排。全球多国当时承诺会控制温室效应气体的排放,以确保从工业化之前到2100年的全球平均气温升高不超过2摄氏度,并且朝着不超过1.5摄氏度的目标努力。

  根据协议,各国将共同努力,尽早达到温室效应气体排放量不再增加的最高点,并且在2050年到2100年之间实现人类活动排放与自然吸收之间的平衡。此外,从2020年开始,贫穷国家还将得到每年1000亿美元资金,用于清洁能源技术的发展。该协议还制定了削减温室气体排放量以及遏制全球变暖影响的行动方针。

  今年11月4日,《巴黎协定》正式生效。但这并非今年人们应对全球气候变化的唯一努力。

  10月6日,联合国国际民航组织(ICAO)通过国际航班碳排放限制协议,这是全球首个单项产业碳排放上限协议。根据该大会达成的协议,航空公司必须为其碳排放增长购买碳信用额,为全球特定环保开发项目提供资金,抵消温室气体排放增长。决议还强调要为各国特别是发展中国家参与该机制提供援助,并就该机制实施情况和影响每三年开展一次审评。国际民航组织有191个成员国,65个国家已承诺加入首阶段计划,这些国家的国际航班总量约占全球的80%。

  10月15日,在卢旺达首都举办的联合国大会上,全球197个国家一致决定修改《蒙特利尔议定书》,禁止令全球变暖雪上加霜的.制冷剂——氢氟碳化物(HFCs)的使用。欧盟、美国等发达国家将从一到两年内开始减少HFCs的使用,从2019年开始至少减少10%;中国、拉丁美洲等发展中国家将从2024年开始不再增加HFCs的使用;印度则将在2032年开始将HFCs的使用减少10%。 到本世纪末,这一协定有望将该物质可能的排放减少88%。

  巨型对撞机

  中国酝酿中的超大型“环形正负电子对撞机(CEPC)”被国际高能物理学界寄予厚望。但就中国是否应该建造全球最大的粒子对撞机这一问题,科学家们展开了激烈的辩论,著名数学家、菲尔茨奖获得者丘成桐和中国科学院高能所所长、中国科学院院士王贻芳表示支持,而诺贝尔奖获得者杨振宁则持反对意见。

  争论焦点主要有两个,一是针对高额的费用,二是关于对撞机的成果。

  丘成桐认为中国高能物理需要一个突破,“这是在基础科学方面有可能出现重大原创性突破的地方,将有助于探索整个宇宙物质的基本结构是如何形成的”,8月7日,他在接受新华社记者专访时说。

  丘成桐认为,巨型对撞机全世界只有一台,会吸引1万名左右的顶尖科学家来中国工作,“这会引起西方科学阵营的迁徙,远远超过单独建一所世界一流大学的效果”。而且对中国科研体制改革的推动力量也是巨大的。

  对于费用,丘成桐认为,在中国搞巨型对撞机需要花的400亿元是分20年投入的,资金压力不会太大,而这个项目的科学价值无与伦比,是中国成为世界一流的负责任的科学大国应该做的事。

  9月初,杨振宁通过新媒体平台,发表《中国今天不宜建造超大对撞机,这是个无底洞》,明确表示,“我绝不反对高能物理继续发展。我反对的是中国今天开始建造超大对撞机”。并说了他反对的七大原因。

  杨振宁认为,造巨型对撞机是无底洞。LHC的建造前后用了多年,前后加起来不少于100亿美元。而国内的巨型对撞机预算不可能少于200亿美元。他说中国仍然只是一个发展中国家,还有数亿农民与农民工,还有亟待解决的环保问题、教育问题、医药健康问题等。还会因此大大挤压其他基础科学的经费。

  另外,杨振宁对寻找超对称粒子本身也表示怀疑,“今天希望用超大对撞机来找到超对称粒子,只是一部分高能物理学家的一个猜想。多数物理学家,包括我在内,认为超对称粒子的存在只是一个猜想,没有任何实验根据,希望用极大对撞机发现此猜想中的粒子更只是猜想加猜想”。

  对此,丘成桐之前就表示过:“如果找不到新物理,也不是一个坏消息。这就好像以前麦克尔逊—莫雷实验为了测量以太漂移,最后测到零结果——但这最终导致了爱因斯坦提出狭义相对论。所以,没有发现新物理并不一定是坏消息。”

  科幻创作

  对中国的科普爱好者来说,2016年科普热词仍然不能少了“科幻”。

  8月21日,继去年中国当代科幻的领军人物刘慈欣凭借代表作《三体》的英译本,荣获世界科幻界最高奖项之一的“雨果奖”,80后女科幻作家郝景芳的《北京折叠》获得了2016年雨果奖最佳中短篇小说奖。她也代表着国内近年来一批“后新生代”科幻作家的异军突起。

  今年9月,由中国科协主办的“2016中国科幻季”在北京拉开帷幕。活动旨在激发中国科幻创作的潜力,推动科幻产业的发展,为作家、学者、读者、媒体及投资者提供相互交流、融合发展的平台。活动内容包括2016中国科幻大会、第二十七届“银河奖”颁奖典礼、中国科幻史展、科幻嘉年华、科幻片展映、“科幻·中国与世界”国际科幻高峰论坛、第七届“全球华语科幻星云奖”颁奖盛典等系列活动,前后持续近一个月。投入和关注程度之高史无前例。

  2016年是银河奖30周年。在过去的30年里,银河奖对中国科幻发展的意义深远。对科幻作者来说,获得银河奖不但是一种荣誉,更是一种带有“认证”性质的身份定义。这一次,过去27届的获奖代表齐聚一堂,共同见证中国科幻创作的30年。同时,为适应产业发展要求,“银河奖”将升级为全国性的综合大奖,把“银河奖”系列活动打造为全国性的科幻活动标志性品牌。

  科幻产业这个概念在中国被正式提出,不过是最近5年的事。《三体》三部曲的最后一部在2010年出版前,我国科幻基本上处于杂志时代,图书出版领域缺少畅销书,商业价值还没有被发掘。但2010年之后,在还没有完全从杂志时代自然发展到图书时代的情况下,伴随着爆发式的文化市场需求,科幻行业突然呈现出出版、影视、动漫、游戏并行发展的态势。

  随着中国科幻迎来资本的广泛兴趣,科幻创作者们喊出了“不忘初心”的口号。尤其是科幻作家们,拒绝急功近利,不因资本而变得浮躁。6月17日,复旦大学中华文明国际研究中心举办了为期两天的“科幻文学”主题工作坊,来自多个国家的嘉宾学者结合创作做了20多场主题发言。这也是近年来国内规格最高的科幻学术会议,国内科幻学术研究队伍已经初具规模。

  三父母婴儿

  10月19日,美籍华人医生张进领导的美国新希望生殖医学中心研究团队在盐湖城举行的美国生殖医学学会会议上正式宣布,世界首个细胞核移植“三父母”婴儿于今年4月在纽约诞生,目前孩子健康状况良好。不过,这种继第一代体外受精、精子注射、胚胎移植前诊断、胚胎冷冻之后的新一代试管婴儿技术,一经报道便引发了巨大的争议。

  每个人都从父母那里继承三份遗传物质,分别是来自父亲精子的细胞核DNA(脱氧核糖核酸)、母亲卵子的细胞核DNA以及母亲卵子中独立于细胞核的线粒体DNA。线粒体DNA只能通过母系遗传。

  制备“三父母婴儿”的技术,是为了防止母亲将有缺陷的线粒体所引起的代谢性疾病传递给后代,或者帮助因线粒体缺陷导致不孕不育的女性。为了做到这一点,研究人员将母亲的病变线粒体换成一名健康捐赠者的线粒体,这名不相关的捐助者就是“第三方父母”。

  张进的团队在患有一种罕见神经系统疾病的女性身上开展了这项研究。研究人员将这名妇女的卵细胞的细胞核移植到一个供体卵细胞中,使供体的健康线粒体保持完整。然后研究人员将修改过的卵子与这名妇女的丈夫的精子进行授精,并将其植入子宫内。

  依据现有技术条件,实现线粒体移植可以借助两种方式。英国批准的“原核移植”是在两枚已受精的卵子间实现基因替换,剔除线粒体中有缺陷的基因信息。而另一种方式名为“主轴移植”,即用捐赠者卵子的健康线粒体替换母亲有缺陷的线粒体后再实施人工授精。

  目前美国禁止这类技术,英国仅批准用“原核移植”的方式做三父母试管婴儿。

  由于张进团队的这项研究是在墨西哥开展实施的,批评人士认为这么做是为了规避美国和英国更严格的监管制度。还有科学家担心,来自两名妇女的线粒体的存在,是否会影响到由此所产生的婴儿的健康,以及捐赠的线粒体是否会影响这名婴儿的最终后代,这种技术的的安全性和有效性仍是未知数。

  实际上,上世纪90年代三父母婴儿就曾经诞生过,但这项技术一直遭遇伦理困境。尽管这一次尝试已经初步成功了,但科学家们认为,“很重要的一点是我们要继续探究下去”。

  寨卡病毒

  寨卡病毒主要是通过伊蚊传播

  直到11月,世卫组织才宣布寨卡病毒不再构成“国际关注的突发公共卫生事件”。但这不意味着将寨卡病毒及其并发症降级。

  2015年5月以来,巴西发生了大规模感染疫情,此后迅速扩散至全球69个国家和地区,有近200万人感染。我国从今年2月份发现首例输入性病例以来,目前已发现18例感染患者。2月,世卫组织还将与寨卡病毒相关的新生儿小头症病例和其他神经系统病变升级为“国际关注的突发公共卫生事件”。

  寨卡病毒是一种能通过蚊虫传播的虫媒病毒,主要是通过伊蚊传播。寨卡原本是非洲乌干达南部一片丛林的名字,科学家们最早从生活在那片丛林里的一只恒河猕猴身上分离出了这种病毒,被称之为寨卡病毒。首次得到文件记载的寨卡病毒病暴发疫情于2007年发生在西太平洋密克罗尼西亚群岛,发病185例。2013年10月开始,法属波利尼西亚也发生寨卡病毒暴发,发生病例大约有上万例。

  目前没有证据表明寨卡病毒会在人与人之间传播,被带病毒的伊蚊叮咬是最主要的传播途径。它的一般症状表现为四类:发热、斑丘疹、关节痛、非化脓性的结膜炎。与埃博拉相比,虽然寨卡病毒也引起广泛关注,但绝大多数临床症状都是轻微的,可以在2~7天内自愈,重症与死亡病例罕见。

  但除此之外,有大量证据表明,寨卡病毒能够感染神经细胞,进而引发新生儿小头症、成年人格林巴利综合征等。最新研究结果表明,寨卡病毒可以穿透血胎、血眼、血睾和血脑四道屏障,一旦进入这些免疫力“豁免区”,就可在其内部长时间存在并造成伤害。

  幸运的是,小头症和其他与寨卡相关的新生儿畸形并未像之前想象的那样大规模暴发。直到11月,世卫组织宣布这不再构成“国际关注的突发公共卫生事件”。但这不意味着将寨卡病毒及其并发症降级。全球多个团队正加紧开展针对寨卡病毒的研究,以解开有关寨卡病毒的不少谜题。

  比如,一项针对哥伦比亚寨卡疫情的新研究指出,孕妇在怀孕前三四个月感染寨卡病毒最容易引发胎儿小头症;中科院微生物所研究人员从中国第一例寨卡康复病人体内鉴定出高效、特异的寨卡病毒单克隆抗体,并对其致病机理进行了解析,这在全球尚属首次。

  超级月亮

  北京时间11月14日晚19时21分,月亮与地球达到全年最近距离,最大月亮现身,21时52分达到满月。这是1948年以来月亮最接近地球的一次,即68年最大的一次,看起来会比平常大14%,亮度提高30%。错过这一次,大约要再等18年,也就是2034年11月25日才能再次看到。

  对普通百姓来说,这就是一个欣赏月亮的大好时机,于是从当天夜里到第二天上午,各个社交平台几乎被“超级月亮”的新闻刷屏,不断看到“这是本世纪最大的‘超级月亮’,天文迷绝对不容错过”的宣传,可以说“满屏尽是SuperMoon”。

  “超级月亮”并不是一个天文学术语。这个名词于1979年由美国占星师理查德·诺艾尔提出,他把“超级月亮”定义为当新月或满月时月亮位于近地点附近的现象,当月亮位于近地点时正好出现新月,则称为超级新月;当月亮位于近地点时正好满月,则称为超级满月。

  他还认为,“超级月亮”的出现和地震、火山喷发、海啸等极端自然事件有着某种联系。不过,科学界并不认可这一说法。但2011年3月11日,正好是诺艾尔所说的“超级月亮”发生之前,日本发生里氏9.0级大地震并发生海啸。但随后英国《每日电讯报》、著名天文学网站Universe today以及国内诸多科技媒体都表示这种关联是不科学的,并对这个谣言进行了粉碎。

  所谓“超级月亮”,在天文学上更准确的说法是“近点朔望月”。

  为此,首先要明晰两个概念。第一是月球绕地球转动的轨道呈非标准椭圆状,在近地点时在地球上看月亮自然比较大,这时候的月亮被称为“近点月”;第二是朔望月的概念,完全见不到月亮的一天称“朔日”,定为阴历的每月初一;把月亮最圆的一天称“望日”,为阴历的每月十五(或十六)。从朔到望,是朔望月的前半月;从望到朔,是朔望月的后半月;从朔到望再到朔为阴历的一个月。

  一个朔望月为29天半,实际上是29天12小时44分3秒。当近点月与朔望月重合的时候,就会出近点朔望月,也就是所谓的“超级月亮”,平均周期大概是14个月。而当太阳、地球和月亮居于最理想的位置时,就会出现更大、更亮的“超级月亮”,平均周期大概为20年。NASA所报道的下一次“超级月亮”要再等18年,也是基于此。

  CRISPR-Cas9

  2016年,围绕新基因编辑工具CRISPR-Cas9的热度持续不减。这主要是因为美国哈佛大学—麻省理工学院(MIT)Broad研究所和加州大学(UC)伯克利分校之间关于“谁将获得革命性基因编辑技术CRISPR的专利权”的战争愈演愈烈。

  CRISPR是一种基因编辑器,是细菌用以保护自身对抗病毒的一个系统,也是一种对付攻击者的基因武器。研究人员还发现,它可以用来删除、添加、激活或抑制其他生物体的目标基因。通过对CRISPR簇的侧翼序列分析发现,在其附近存在一个多态性家族基因。Cas基因与CRISPR共同进化,共同构成一个高度保守的系统。CRISPR-Cas9是该系统中目前研究最热门也是最深入的类型。

  2012年,加州大学伯克利分校的研究小组重组了CRISPR-Cas9,在他们选择的位点切割DNA。在2013年初,几个研究团队——包括麻省理工—哈佛大学Broad研究所的研究小组发现,CRISPR-Cas9也在活的真核细胞包括人类细胞中起作用。

  这项技术问世仅仅三四年,它已经被世界各地的实验室用来改写基因组和重塑细胞。研究人员用它逆转导致人类失明的基因突变,阻止癌症细胞繁殖,并使细胞免遭艾滋病病毒的影响。11月15日,Nature杂志发表最新消息,四川大学华西医院肿瘤学教授卢铀团队已开启了全球首个CRISPR技术的人体应用。10月28日,转移性非小细胞肺癌患者接受了经CRISPR技术改造的T细胞治疗。

  此外,农学家已经研究出可以抵抗白粉病等致命病菌的小麦,这暗示人类可以通过基因工程创造出可以养活90亿人口的主要作物。生物工程师用它来改变酵母的DNA,以使它能够分解植物物质和乙醇排泄物,这一技术甚至可能结束人类对石油的依赖。

  正因为如此,商业市场也紧紧盯上了CRISPR技术。目前,全球有超过860项CRISPR专利,平均每天新增加一项专利。这也引来了美国两个最好的大学为此展开激烈的专利竞争。Broad 和 Berkeley双方一直在向USPTO专利法官证明自己的专利申请的有效性。这一调查可以在明年年初完成,目的是确定谁首先发明了该技术。每个团队申请可能对商业应用至关重要的专利。

  但是,尽管CRISPR-Cas9 在生物学领域被认为是一种具有划时代意义的基因编辑技术,它同时也是危险的。它最后可以让遗传学研究人员看到人们曾经担心的一切——设计婴儿、侵袭性突变体、特异物种生物武器等等。科学家必须为这种新的生命科学研究实践尽快建立全新的规则。

  有名的科技热词

  雾霾

  一年前,北京市首次启动红色预警,这一事件被很多人视作中国环境问题的一个节点。一年过去,雾霾未消,红警再现:仅在2016年的最后一天,除了北京,全国还有60个城市启动空气污染预警,石家庄等城市的空气污染指数甚至直接“爆表”,很多中国人不得不在雾霾中迎接新年的到来。空气污染范围的扩大,意味着环境治理的挑战更加艰巨。而以科学的态度研究,以最大的决心和执行力度治理雾霾,则是当前的中国一项最紧迫的任务。我们希望,在2018年的1月,雾霾不会第四次出现在这份榜单中。我们更希望,碧水蓝天不会成为中国人的奢望。

  年度科技热词

  人工智能

  人工智能已诞生60年,但正是在这一年,它或许才算真正引起大众的关注。在3月,人工智能程序AlphaGo碾压世界顶尖围棋高手李世石,这一里程碑事件震惊全世界。接下来,各大科技公司发布的一系列人工智能重要产品和技术同样让世人感叹:在奥运会上比记者更快发出精彩新闻的机器写作、在水平上接近人类的机器翻译、力排众议预测美国大选结果的MoglA……在2016年的下半年,仅在中国,就接连召开了4场国际级的人工智能大会。2016年人工智能时代到来,或许来得比我们想象的还要快。


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